第4章-精密和超精密加工的机床设备讲解.ppt

3.1 精密和超精密机床发展概况及典型机床简介 3.2 精密主轴部件 3.3 床身和精密导轨部件 3.4 进给驱动系统 3.5 微量进给装置 3.6 机床运动部件位移的激光在线检测系统 3.7 机床的稳定性和减振隔振 3.8 减少变形和恒温控制 第5节 微量进给装置 电致伸缩传感器的结构和性能 两片成一对，中间通正电，两侧通负电，将很多对陶瓷片叠在一起，正极联在一起，负极联在一起。要提高电致伸缩传感器的动态特性，应减少传感器中的陶瓷片，减少传感器的电容量。 电致伸缩式微量进给装置的结构 第5节 微量进给装置 电致伸缩式微量进给装置的结构 第5节 微量进给装置 第6节 机床运动部件位移的 激光在线检测系统 一、激光在线检测系统的工作原理 超精密机床的工件的形状由机床的两坐标（z向和x向）的精密数控系统来控制工件和刀具的相对位置。精密数控系统现在采用闭环控制，即机床的运动部件的位移用装在机床内部的双频激光干涉测距系统随机精确检测，将数据反馈给精密数控系统，保证位移运动的高精度。 第6节 机床运动部件位移的 激光在线检测系统 二、MSG－325超精密机床的激光检测系统 美国HP公司生产的HP5501两坐标双频激光干涉测量系统。主轴箱作z向运动，刀架作x向运动。激光测量系统的分辨率为0.01微米，大部分激光光路采用封闭。 第6节 机床运动部件位移的 激光在线检测系统 三、三坐标测量机激光位移测量系统 第6节 机床运动部件位移的 激光在线检测系统 四、LODTM大型光学金刚石车床激光测量系统 第3节 床身和精密导轨部件 四、导轨的结构形式 三角形导轨 支承导轨为凸形时——山形导轨 支承导轨为凹形时——V形寻轨 三角形导轨依靠三角形的两个侧面导向，磨损后能自动补偿，不影响导向精度 支承导轨为山形时，不易积存较大的切屑，也不易存留润滑油 适用于不易防护、速度较低的进给运动导轨 支承导轨为V形时，由于能得到较充足的润滑，除用于精密和大型机床的进给导轨外，还可用于主运动导轨，如龙门刨床床身导轨 必须很好地防护，以防落入切屑和灰尘 第3节 床身和精密导轨部件 三、导轨的结构形式 矩形导轨 矩形导轨制造简单、刚度高、承载能力大，具有水平和垂直两个方向的导轨面，而且两个导轨面的误差不会相互影响，便于安装调整 侧面磨损后不能自动补偿，需要有间隙调整装置，因此导向性较差 适用于载荷较大而导向性要求不高的机床 矩形导轨 第3节 床身和精密导轨部件 三、导轨的结构形式 燕尾形导轨 燕尾形导轨——结构紧凑、高度尺寸较小，可承受颠覆力矩 磨损后不能自动补偿间隙，需用镶条调整，刚性较差，摩擦力较大，制造和检修都比较复杂 一般用作中、低速的多层导轨 圆柱形导轨制造简单 要求加工时就直接达到较高精度 磨损后很难调整和补偿间隙 圆柱形导轨具有两个自由度，通常多用在承受轴向载荷的场合 燕尾形导轨 圆柱形导轨 第3节 床身和精密导轨部件 三、导轨的结构形式 双三角形组合 导向精度高，磨损后能自动补偿，具有较好的精度保持性， 很难达到四个表面同时接触的要求，制造困难 适用于精度要求较高的机床 在载重偏离中央时，仍能保持良好导向，美国Moore公司生产的坐标镗床、坐标测量机采用双三角形导轨。 第3节 床身和精密导轨部件 三、导轨的结构形式 具有较大的承载能力、制造调整比较简单 导向性差，磨损后不能自动补偿，对加工精度有较大影响 多用于普通精度机床和重型机床，如X6132工作台导轨。 双矩形组合 第3节 床身和精密导轨部件 三、导轨的结构形式 导向性好、制造方便和刚度高 应用最广泛 如CA6140型普通车床溜板、B2020工作台导轨、M1432A砂轮架导轨等。 三角形－矩形组合 第3节 床身和精密导轨部件 三、导轨的结构形式 两个燕尾平面同时起导向及压板作用 不能承受过大的颠覆力矩，摩擦损失较大 用于要求层次多、尺寸小、调整间隙方便和移动速度不大的场合 如CA6140刀架、B6050滑枕导轨等 燕尾形组合 第3节 床身和精密导轨部件 四、滚动导轨 滚动导轨的优点 滚动导轨就是在导轨面之间装有一定数量的滚动体，两个导轨面只和滚动体接触，使导轨面之间的摩擦性质成为滚动摩擦。 特点：摩擦系数小（0.0025～0.005） 静、动摩擦系数很接近 运动轻便灵活； 运动所需功率小； 摩擦发热少； 磨损小； 精度保持性好(钢制淬硬导轨修理期间隔可达10～15年) 低速运动平稳性好，一般没有爬行现象 第3节 床身和精密导轨部件 四、滚动导轨 滚动导轨的